DE1110157B - Verfahren zur Herstellung von 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(1')-yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(1) - Google Patents

Description

Es ist bekannt bzw. vorgeschlagen worden, daß man durch Umsetzung von /?-Jonon mit Propargylbromid und Zink oder Magnesium unter den Bedingungen der Reformatsky-Synthese das 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen - (1') - yl] - 4 - hydroxy - 4 - methylhexen - (5)-in-(l) (I) vgl. schweizerische Patentschrift 258514 und deutsche Patentschrift 1028118) und daraus durch Wasserabspaltung, z. B. mit anorganischen Säurehalogeniden in Gegenwart tertiärer Basen, hauptsächlich das ö-P'jo'.o'-Trimethylcyclöhexen-tlO-yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(l) (II) neben geringen Mengen 6-[2',6',6'»Trimethylcyclohexen-(2')-yliden]-4-methylhexen-(4)-in-(l) (III) erhalten kann.

CH₃

' / . CH = CH-C- CH₂ — C == CH (I)

Il OH

Verfahren zur Herstellung von

4-methylhexadien-(3,5)-in-(l)

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,
Leverkusen-Bayerwerk

Dr. Karl Eiter, Köhi-Stammheim,

Dr. Ernst Truscheit, Leverkusen,

und Dr. Hermann Oediger, Köln-Flittard,

sind als Erfinder genannt worden

CH₃

CH₃

CH-CH = C- CH₂ — C = CH (III)

Es ist weiterhin bekannt, daß bei Reformatsky-Synthesen in der Vitamin Α-Reihe, beispielsweise bei der Umsetzung von /Wonylidenacetaldehyd mit y-Brom-jö-methylcrotonsäureäthylester und Zink in Benzol [H. O. Huisman und Mitarbeiter, Rec. trav. Chim. Pays-Bas, Bd. 71, 1952, S. 899, besonders S. 908 bis 910, 918 bis 919) an Stelle der erwarteten Hydroxyverbindung direkt die um 1 Mol H₂O ärmere ungesättigte Verbindung entsteht. Jedoch erfolgt dieser unerwartete Reaktionsverlauf bei sehr heftigen Reaktionsbedingungen, z. B. bei Temperaturen um 100⁰C, und führt hauptsächlich zu Verbindungen, die der sogenannten »Retro-Reihe« angehören. Außerdem fallen unter diesen Reaktionsbedingungen schon beachtliche Mengen harziger Nebenprodukte an.

Bei der Übertragung dieser Reaktionsbedingungen auf die Umsetzung von /?-Jonon mit Propargylbromid (II) 25 und Zink haben eigene Untersuchungen gezeigt, daß hierbei neben einer starken Verharzung Produkte, die um 1 Mol H₂O ärmer sind als das erwartete und tatsächlich auch erhaltene Acetylencarbinol der Formell, nur in äußerst geringen Mengen entstehen.

Es ist weiterhin bekannt, daß man durch Umsetzung von Aldehyden und Ketonen mit Propargylmagnesiumbromid die erwarteten Acetylencarbinole erhält (H. Gutmann und Mitarbeiter, HeIv. Chim. Acta, Bd. 42, 1959, S. 719). Schließlich ist es noch bekannt, daß man Aldehyde und Ketone mit der aus Aluminium und Propargylbromid erhaltenen metallorganischen Verbindung bei Temperaturen über 25 ⁰C zu den erwarteten Acetylencarbinolen umsetzen kann (P. Läuger u.a., HeIv. Chim. Acta, Bd. 42, 1959,

S. 2379).

Es wurde nun gefunden, daß man das 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(l) (II) neben geringen Mengen o-P'jo'jö'-Trimethylcyclohexen-(2')-yliden]-4-methylhexen-(4)-in-(l) (III) bei Temperaturen von —20 bis +20⁰C in hoher Ausbeute direkt gewinnt, wenn manß-Jononmiteineraluminiumorganischen Verbindung, die man aus einem Propargylhalogenid und Aluminium herstellen kann, umsetzt. Es war sehr überraschend, daß selbst bei den relativ niedrigen Reaktionstemperaturen das nach dem Stand der Technik zu erwartende Acetylencarbinol der Formel I nicht erhalten wird.

109 620/44S

1 HO 157

3 4

Es war weiterhin überraschend, daß bei dem erfin- (l')-yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(l) dar, das für

dungsgemäßen Verfahren nicht in überwiegendem weitere Umsetzungen direkt ohne besondere Reinigung

Maße das »Retro-Isomere« der Formel III entsteht verwendet werden kann.

(vgl. H. O. Huisman, a. a. O.). Vielmehr ist der tat- Zur Erzielung eines vollständigen Umsatzes hat es

sächlich gebildete Anteil an »Retro-Isomerem« der 5 sich als zweckmäßig erwiesen, hochkonzentrierte

Formel III etwa eben so groß wie bei der Wasser- Reaktionslösungen einzusetzen. So verwendet man

abspaltung aus dem Acetylencarbinol der Formell vorteilhaft pro Mol eingesetztes Propargylhalogenid

mit anorganischen Säurehalogeniden in Gegenwart insgesamt 250 bis 800 Volumteile, vorzugsweise 300 bis

tertiärer Basen. 500 Volumteile, Lösungsmittel, einschließlich der zum

Im Gegensatz zu anderen metallorganischen Um- io Lösen des /S-Jonons erforderlichen Lösungsmittelsetzungen von Aldehyden und Ketonen mit Propargyl- menge. Es ist vorteilhaft, alle Operationen unter halogeniden entstehen bei der aluminiumorganischen Ausschluß von Luftsauerstoff durchzuführen und Reaktion des erfindungsgemäßen Verfahrens keine dem jö-Jonon geringe Mengen eines Antioxydations-Nebenprodukte, die eine Allengruppierung mittels, z. B. Hydrochinon oder Pheneothiazin, zu-

15 zusetzen.

-CH = C = CH₂ Beispiel 1

enthalten, wie eindeutig aus dem Infrarotabsorptions- 2,2 Gewichtsteile Aluminiumschuppen werden mit

spektrum hervorgeht. einer geringen Menge Quecksilber(II)-chlorid und

Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als 20 15 Volumteilen absolutem Tetrahydrofuran versetzt.

Nebenprodukt anfallende »Retro-Isomere« der Formel Bei 15 bis 25°C läßt man nun ein Gemisch von 14,2Ge-

III kann, da es bei 51⁰C schmilzt, leicht aus Lösungen wichtsteilen Propargylbromid und 14 Volumteile abso-

des Reaktionsproduktes in organischen Lösungsmitteln lutem Tetrahydrofuran unter Rühren in einer Stick-

ausgefroren werden. Stoffatmosphäre zufließen. Nachdem alles zugesetzt

So liefert das erfindungsgemäße Verfahren in einer 25 und die Reaktion abgeklungen ist, wird das Reaktionstechnisch leicht zu handhabenden Reaktion in einer gemisch noch etwa 1 Stunde bei 20° C gerührt. Sodann Stufe, in guter Ausbeute und hoher Reinheit das wird unter starkem Rühren ein Gemisch von 17 Ge-6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(l')-yl]-4-methylhexa- wichtsteilen /8-Jonon und 15 Volumteilen absolutem dien-(3,5)-in-(l) (II), das ein wichtigesZwischenprodukt Tetrahydrofuran bei—17 bis —14° Cin etwa 30 Minuten für die Synthese von Vitamin A, /S-Carotin und Caroti- 30 zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird nun 1 Stunde noiden darstellt. bei —15° C gehalten, dann steigert man in etwa

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver- 1 Stunde die Temperatur des Reaktionsgemisches

fahrens setzt man zunächst 1,4 bis 1,6 Mol Propargyl- auf 0°C, beläßt es weitere 30 Minuten bei dieser

halogenid, ζ. B. Propargylbromid oder -jodid, mit Temperatur und läßt es dann schließlich in 1 bis

1 Grammatom Aluminium in einer der üblichen 35 2 Stunden +20⁰C annehmen. Das Reaktionsgemisch

Formen, z. B. Späne, Grieß oder Schuppen, in Gegen- wird danach unter Stickstoff in Eiswasser eingerührt

wart eines Lösungsmittels, z. B. Diäthyläther, Tetra- und der organische Teil mit Äther ausgeschüttelt. Die

hydrofuran, Dioxan oder Gemische dieser Lösungs- vereinigten Ätherauszüge werden nach dem Waschen

mittel, bei Temperaturen von —20 bis +20⁰C, vor- mit kaltgesättigter Ammoniumchloridlösung über

zugsweise von 0 bis +20° C, um. Es hat sich als zweck- 40 Natriumsulfat getrocknet. Nach dem Verdampfen des

mäßig erwiesen, das Aluminium z. B. mit einer Lösungsmittels unter vermindertem Druck erhält man

geringen Menge Quecksilber(II)-chlorid zu aktivieren. etwa 18,8 Gewichtsteile einer relativ dünnflüssigen

Die so bereitete Lösung der aluminiumorganischen Substanz von sattgelber Färbung, die in 60 bis 70

Verbindung wird mit 0,7 bis 0,9 Mol jS-Jonon pro Mol Volumteilen Petroläther (Kp. 30 bis 50° C) gelöst wird.

Propargylhalogenid, gelöst in einem der obengenannten 45 Diese Lösung wird tief gekühlt (— 40 bis — 50° C) und

Lösungsmittel, bei Temperaturen von —20 bis +20° C der sich nach einiger Zeit kristallin abscheidende

umgesetzt. Es ist vorteilhaft, die ß-Jonon-Lösung bei Niederschlag scharf abgesaugt. Man erhält etwa 4 Ge-

—20 bis — 10⁰C in die Lösung der aluminium- wichtsteile 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(2')-yliden]-

organischen Verbindung einzurühren, sodann die 4-methylhexen-(4)-in-(l) (III) vom F. 51⁰C in Form

Temperatur des Reaktionsgemisches allmählich auf 0⁰C 50 farbloser Kristalle; X_max = 283 ηιμ (ε = 47000),

zu steigern und schließlich zur Vervollständigung der Inflektionen bei 294 πιμ (ε = 34000) und 274 ηιμ

Umsetzung das Reaktionsgemisch noch einige Zeit (ε = 37000). Das Infrarotabsorptionsspektrum zeigt

bei Temperaturen oberhalb 0 bis maximal 20⁰C zu charakteristischeAbsorptionenbei3300cm-¹(C = CH-

belassen. Gruppe) und 2120 cm-¹ («,ß-gesättigte C = C-Bin-

Die Aufarbeitung wird in üblicher Weise durch- 55 dung).

geführt, z. B. durch Einführen des Reaktionsgemisches Aus der eingeengten Mutterlauge lassen sich durch

in Eiswasser, das einen sauer reagierenden Elektro- Tiefkühlung und Absaugen weitere 0,3 Gewichtsteile

lyten, z. B. Ammoniumchlorid, Schwefelsäure, Chlor- 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-(2')-yliden]-4-methyl-

wasserstoffsäure, Phosphorsäure oder Essigsäure, ge- hexen-(4)-in-(l) abtrennen. Aus dem Filtrat wird das löst enthalten kann, und Extraktion der organischen 60 Lösungsmittel unter vermindertem Druck verdampft.

Anteile, z. B. mit Äther. Der Abdampfrückstand der Als Rückstand erhält man etwa 14 Gewichtsteile

vereinigten Extrakte wird in einem Lösungsmittel, (= 74% der Theorie) 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen-

z. B. η-Hexan oder vorzugsweise Petroläther (Kp. 30 (l>yl]-4-methylhexadien-(3,5)-in-(l) (II);«² ₀ ⁰ = 1,5570.

bis 50⁰C) gelöst, die Lösung auf Temperaturen unter- Eine Probe der Substanz läßt sich im Hochvakuum halb 0°C bis maximal —8O⁰C gekühlt und das 65 rückstandslos destillieren: gelbliches Destillat vom

kristallin sich abscheidende »Retro-Isomere« der Kp.₀,ooi65⁰C(Luftbadtemperatur);«² _D°=l,5535;/l₇no_a;=

Formel III abgetrennt. Der Abdampf rückstand des 283 ΐημ (ε = 20000). Das Infrarotabsorptionsspektrum

Filtrates stellt das 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen- zeigt charakteristische Banden bei 3300 cm-¹ (C = CH-

Gruppe), 2080 cm"¹ («,/S-ungesättigte C ξξ C-Bindung) und 965 cm"¹ (symmetrisch disubstituierte

I
CH = CH-trans-Äthylenbindung).

Analyse: C₁₆H₂₂ (Molekulargewicht = 214,36).

Berechnet C = 89,65 %, H = 10,35 %;

gefunden C = 89,02%, H = 10,33 %.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH:

   Verfahren zur Herstellung von 6-[2',6',6'-Trimethylcyclohexen - (Γ) - yl] - 4 - methylhexadien-(3,5)-in-(l) durch Umsetzung von /?-Jonon mit einer aus einem Propargylhalogenid hergestellten metallorganischen Verbindung in Gegenwart eines inerten Lösungsmittels, dadurch gekennzeichnet, daß man /?-Jonon in bekannter Weise mit aus Propargylhalogeniden und Aluminium hergestellten aluminiumorganischen Verbindungen, jedoch bei Temperaturen von —20 bis +20⁰C und unter Verwendung von 250 bis 800 Volumteilen, vorzugsweise 300 bis 500 Volumteilen, Lösungsmittel pro Mol eingesetztes Propragylhalogenid umsetzt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   HeIv. Chim. Acta, Bd. 42, 1959, S. 2379.